端頭異形軸類定心裝置的設計與應用

1. 問題的提出

　　鐵路道岔轉(zhuan)換設(she)備ZD6系列電動轉(zhuan)轍機中(zhong)零(ling)件(jian)左右(you)拐軸、檢查(cha)柱是關鍵(jian)部件(jian)接點(dian)座中(zhong)重要(yao)的(de)零(ling)件(jian)，為了保證該(gai)類件(jian)組裝(zhuang)過程順暢，接點(dian)座在(zai)工作狀態下(xia)無卡阻、擺(bai)動靈活(huo)、表示信(xin)號準確(que)，設(she)計圖(tu)樣對左右(you)拐軸、檢查(cha)柱零(ling)件(jian)的(de)尺寸精度、形位公差要(yao)求均較高。在(zai)實(shi)際生產中(zhong)經(jing)常(chang)出現(xian)以下(xia)現(xian)象：車外(wai)圓時(shi)，以前序中(zhong)心孔定位，雖(sui)然(ran)實(shi)際外(wai)圓加工余(yu)量(liang)較大（約單面2.5mm），但仍存在(zai)車不圓現(xian)象。

　　2. 原因分析

　　檢(jian)查(cha)柱、左右拐(guai)軸都是一端頭部異形的軸類工件，如(ru)圖1、圖2所(suo)示。

　一般軸類(lei)零(ling)件(jian)鉆(zhan)中(zhong)心孔通常(chang)在車床上用(yong)三爪(zhua)自(zi)定心卡盤夾緊后進行加工，左(zuo)右拐軸、檢查柱屬于一端頭部(bu)異(yi)形軸類(lei)，不(bu)能(neng)采(cai)用(yong)三爪(zhua)自(zi)動(dong)定心，其原加工流(liu)程(cheng)為：鍛造毛坯→用(yong)V形鐵以毛坯外圓定位鉆(zhan)中(zhong)心孔→車外圓。

　　由于上述零件都是鍛件，毛(mao)坯外徑(jing)尺寸公(gong)差(cha)大，用(yong)(yong)V形鐵定位，在中(zhong)(zhong)心(xin)鉆床上鉆中(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)(kong)，毛(mao)坯外徑(jing)公(gong)差(cha)影響了中(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)(kong)位置(zhi)，造成中(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)(kong)與(yu)毛(mao)坯外徑(jing)同(tong)軸度超差(cha)；車(che)(che)(che)外圓時，用(yong)(yong)車(che)(che)(che)夾具裝夾異形端頭，另一端用(yong)(yong)頂尖頂前(qian)序(xu)中(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)(kong)，如果中(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)(kong)與(yu)毛(mao)坯外徑(jing)同(tong)軸度超差(cha)，雖然從毛(mao)坯外徑(jing)尺寸來看，工序(xu)余(yu)量(liang)較大，必會(hui)出(chu)現車(che)(che)(che)不圓現象，造成廢品。

　　3. 解決措施

　　通過以上(shang)分(fen)析，現(xian)(xian)場跟蹤調查確認現(xian)(xian)加工(gong)工(gong)藝(yi)造(zao)成中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)孔(kong)的(de)(de)位置度超差的(de)(de)主要因素是(shi)：V形(xing)鐵(tie)所定位工(gong)件中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)隨(sui)毛坯外(wai)徑尺寸大小變(bian)化，而中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)鉆(zhan)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)是(shi)固定的(de)(de)，兩者存在偏(pian)心(xin)(xin)(xin)。經過分(fen)析、總結后找(zhao)出兩種零件的(de)(de)共同特征，著手(shou)設計了(le)一端異形(xing)軸類定心(xin)(xin)(xin)裝置，如圖3所示。

此裝(zhuang)置(zhi)由12個零件組成(cheng)，底板(ban)(ban)(ban)1與固定(ding)(ding)(ding)套2和直角板(ban)(ban)(ban)8裝(zhuang)配固定(ding)(ding)(ding)后(hou)安裝(zhuang)在臥式中心(xin)(xin)鉆床臺面(mian)(mian)上，夾(jia)具通(tong)過(guo)底板(ban)(ban)(ban)底面(mian)(mian)凸臺在中心(xin)(xin)鉆床臺面(mian)(mian)定(ding)(ding)(ding)位；絲(si)杠(gang)3上設左(zuo)(zuo)(zuo)旋(xuan)和右(you)(you)旋(xuan)螺紋，絲(si)杠(gang)中間為(wei)配合(he)光軸(zhou)，光軸(zhou)中部有(you)R4槽用銷軸(zhou)固定(ding)(ding)(ding)在固定(ding)(ding)(ding)套上實(shi)現自轉(zhuan)，當絲(si)杠(gang)3轉(zhuan)動(dong)時(shi)，帶動(dong)左(zuo)(zuo)(zuo)旋(xuan)卡(ka)板(ban)(ban)(ban)5、右(you)(you)旋(xuan)卡(ka)板(ban)(ban)(ban)7在直角板(ban)(ban)(ban)8滑(hua)動(dong)槽內同時(shi)張開與閉合(he)，在左(zuo)(zuo)(zuo)右(you)(you)卡(ka)板(ban)(ban)(ban)V形槽作(zuo)用下定(ding)(ding)(ding)心(xin)(xin)夾(jia)緊(jin)工件，自動(dong)定(ding)(ding)(ding)心(xin)(xin)準(zhun)確，可靠(kao)地保證(zheng)了(le)(le)工件加工質(zhi)量(liang)，此裝(zhuang)置(zhi)適用加工φ30mm以下的(de)軸(zhou)類工件。自定(ding)(ding)(ding)心(xin)(xin)夾(jia)緊(jin)裝(zhuang)置(zhi)通(tong)過(guo)現場實(shi)際使用，受到了(le)(le)操作(zuo)工好評，保證(zheng)左(zuo)(zuo)(zuo)右(you)(you)拐軸(zhou)、檢(jian)查柱(zhu)零件加工質(zhi)量(liang)同時(shi)，大大提高了(le)(le)生(sheng)產效率。

　　4. 效果驗證

　　對新設計的自定心夾緊裝置進行現場使用驗證。通過對批量生產的4000件左右拐軸加工中心孔序的跟蹤調查，發現同軸度達到了工藝要求，產品合格率達到了100%，解決了長期困擾五金件加工廠家孔序加(jia)工(gong)難題(ti)，此結構工(gong)裝可解決(jue)一端異形(xing)工(gong)件鉆中心(xin)孔時與毛坯(pi)外徑不同軸問題(ti)。